تحلیل دیوارهای حائل (صلب و انعطاف پذیر) در شرایط بارگذاری مختلف

دیوارهای حائل در مهندسی ژئوتکنیک از اهمیت بالایی بر خوردار هستند، زیرا در اغلب پروژه های مختلف عمرانی نیاز به خاکبرداری و در نتیجه نگهداری خاک پشت گود برداری است. دیوارهای حائل سازه هایی هستند که از انواع مختلف آن می توان در شرایط گوناگون، برای این منظور استفاده کرد. یکی از انواع دیوارهای حائل ، دیافراگم های بتنی هستند. دیافراگم های بتنی به عنوان یکی از سیستم های حائل به علت قابلیت اجرا تا ارتفاع های زیاد، عدم نیاز به پی و قالبندی سنتی و امکان استفاده در محیط های محدود شهری؛ به علت اشغال فضای بسیار کم و محدودیت فضای لازم برای اجرا امروزه کاربرد وسیعی دارند. تاریخچه استفاده و اجرای دیافراگم های بتنی به چند دهه اخیر بر می گردد . عدم مطالعات گسترده و وجود ناشناخته های رفتاری این دیافراگم ها و استفاده روزافزون آن ها لزوم انجام مطالعه و تحقیق بیشتر آن ها را طلب می کند . در مدل سازی عددی پروژه های خاکی و ژئوتکنیکی، به روش المان محدود، می توان از مدل های دوبعدی و سه بعدی استفاده کرد . مدل های دوبعدی به علت کوچکتر بودن ماتریس سختی و در نتیجه حجم کمتر محاسبات، در زمان کمتری حل مسأله را انجام می دهند. بنابراین در این مطالعه به منظور بررسی تاثیر نوع مدل سازی، کلیه مدل سازی ها به صورت دوبعدی و سه بعدی انجام شده و نتایج حاصله از آنها مورد مقایسه قرار گرفته اند. در این مطالعه جهت مدل سازی از دو نرم افزار plaxis 2d و plaxis 3d tunnel ، برای تحلیل دوبعدی و سه بعدی مدل ها استفاده شده است . plaxis نرم افزاری المان محدود پیشرفته است که برای تحلیل تغییر شکل ها و پایداری در پروژه های مهندسی ژئوتکنیک کاربرد دارد. به منظور بررسی تاثیر پارامترهای مختلف سیستم حائل دیافراگم بتنی ، متغیرهایی نظیر زاویه مهارهای جانبی ، فاصله افقی مهارهای جانبی ، نسبت به افق ، ضخامت دیافراگم ، عمق گیرداری دیافراگم و نیروی پیش تنیدگی مهارهای جانبی مورد بررسی قرار گرفته است . کلیه بررسی ها در بخش استاتیکی به صورت مدل های دوبعدی و سه بعدی انجام شده اند و سپس تحلیل دینامیکی به صورت دوبعدی بر روی تمامی مدل ها و به ازا تغییر انواع پارامترها صورت گرفته است . همچنین در بخش دیگری از این مطالعه تاثیر ضخامت تیغه دیوار حائل صلب بر عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است. در این بخش مجموعا 121 مدل عددی ساخته شده و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند . مواردی که به عنوان خروجی از نرم افزار استخراج می شود شامل حداکثر تغییر شکل جانبی دیافراگم ، تغییر شکل جانبی تراز گودبرداری ، تغییر شکل جانبی نوک دیافراگم ، حداکثر لنگر خمشی مثبت دیافراگم ، حداکثر لنگر خمشی منفی دیافراگم ، حداکثر نیروی برشی دیافراگم ، فشار جانبی اعمالی به دیافراگم و ضریب ایمنی می باشند .